Mapping Proterozoic unconformity-related uranium deposits in the Rockhole area, Northern Territory, Australia using landsat ETM+

The Rockhole area, Northern Territory, Australia, hosts a number of Proterozoic unconformity-related uranium deposits. The geology of the area features within Paleoproterozoic rocks of the Pine Creek Orogen, near the unconformity with overlying platform cover sandstone of the Paleo- to Mesoproterozoic McArthur Basin. Landsat Enhanced Thematic Mapper plus (ETM+) data was used in the Rockhole area to assist in mapping geological structures and lithology, and to identify anomalous concentrations of ferrous minerals, the product of alteration, which can be indicators of buried uranium mineralization. Several image-processing procedures were applied to the ETM+ data to identify, isolate and enhance mineralogical information as simple and complex false color composites. ETM+ 754 shown as red green and blue respectively was the best simple image. Overall, complex images based on Principal Component Analysis proved to be the most useful products. Sandstone, shale and siltstone, the target lithologies, Koolpin Formation, the target stratigraphic unit, and bleaching pattern due to the removal of iron(II) compounds, the target alteration pattern, were confidently mapped to provide information required by the mineral emplacement model, which ultimately identified areas of likely uranium mineralization. Thus the contrasting behavior of the two principle oxidation states of uranium and iron can be utilized to map/delineate bleached alteration zones associated with economic concentrations of uranium using multispectral sensors like Landsat or better hyperspectral sensors.     

考虑土拱效应刚性挡墙土压力研究

基于库仑土压力理论,假定刚性挡墙后主应力拱迹线为抛物线,推导了主、被侧土压力系数和水平微分单元间摩擦系数的理论公式,得到改进的主、被动土压力计算公式。研究表明：考虑土拱效应计算结果与模型试验结果吻合比较好。主动极限状态下,土体内摩擦角越小,墙土接触面上外摩擦角越大,土拱效应越明显,主动土压力合力作用点越上移;被动极限状态下,土体内摩擦角和墙土接触面上外摩擦角越大,土拱效应越明显,被动土压力合力点越往下移。     

土质边坡非饱和渗流场与应力场耦合数值分析

阐述了坡面径流-非饱和渗流分析与应力场耦合分析的重要意义和作用;介绍了在非饱和渗流分析中具有重要作用的土-水特征曲线,包括考虑固结压力条件下的土-水特征曲线,并介绍了部分试验成果以及坡面径流-非饱和渗流耦合分析的计算方法;提出坡面径流-非饱和渗流分析与应力场的耦合计算方法,并编制相应的有限元程序;通过算例对比了耦合与非耦合情况下应力场、渗流场的差异,说明耦合分析更符合实际,且所提出的方法是切实可行的。     

小应变条件下应力路径旋转对剪切模量影响

以重塑土经 固结形成的试样以及经 固结后通过特殊应力路径达到特定应力状态的试样为对象,研究了在小应变范围内应力路径旋转对土体剪切模量的影响以及剪切模量随应变变化的趋势。研究表明,在小应变范围内：（1）剪切模量的初始值随试验应力路径与近期应力历史间的夹角 增大而增大,当两者完全相反时,应力路径旋转对土体在小应变条件下的剪切模量影响最大;完全一致时,其影响最弱。（2）割线剪切模量总是大于切线剪切模量;剪切模量随着剪切应变的增加而衰减,且衰减规律保持一致,但应力路径、应变范围不同时其衰减幅度不同。在小应变条件下,土体表现出各向异性,但随剪切应变的增加而逐渐减小,最终表示为近似各向同性;同时由应力路径旋转对模量的影响也随着剪切应变的增加而逐渐衰减。     

水下盾构隧道渗流场应力场耦合效应研究

在高水压条件下施工水下盾构隧道,渗流场对于结构及围岩应力场有很大影响。结合重庆主排水过江盾构隧道的修建,针对不同水压情况下的盾构隧道,采用有限元法对围岩及结构的渗流场和应力场进行耦合分析,获得施工期管片应力、位移及孔隙水压力分布。重点研究了管片的水压力分布规律,并与现场试验进行相互验证。结果表明：耦合效应下隧道管片需要承担更大的拉力,在设计中应按更不利工况进行配筋。所得结论为类似工程的设计施工提供有了益参考及依据。     

Crack damage stress as a composite function of porosity and elastic matrix stiffness in dolomites and limestones

Twenty-five uniaxial compression tests were performed to determine stress at onset of dilation, referred to herein as “the crack damage stress,” in heterogeneous dolomites and limestones. A simplified model for crack damage stress (σ_cd) is developed here using porosity, elastic modulus, Poisson's ratio and three empirical coefficients. The model shows that when porosity decreases and elastic modulus increases, σ_cd rapidly increases and approaches its maximum value. On the other hand, when porosity increases and elastic modulus decreases, σ_cd rapidly decreases and approaches its minimum value. The proposed model is validated for six heterogeneous limestone and dolomite formations which are widely distributed in Israel.     

内力线定性描绘应力场方法及其在地质构造研究中的应用

为了简化地质构造力学分析，本文探讨了用内力线来描绘应力场的方法，仿照用磁力线描绘磁场的做法，约定以从外力作用点，支承点等处发出的一族主应力迹线为代表内力传递路径的“内力线”，根据弹性理论绘制了部分简单应力场的内力线图，阐述了以简单应力场内力线图为基础绘制复杂应力场内力线图并对之进行分析的方法，同时，文中还对这一方法在山字型构造体系和断裂等板内构造应力场分析，隐伏或未知构及地质的推测，地震预报等方面的应用做了尝试。     

强胁迫力使脆弱环境突变——松辽平原百年开发史例证

以松辽平原为案例,首次提出并论证了"人类强胁迫力作用于脆弱环境系统必将导致生态环境突变"的命题。而这种突变机理又对"人类力是现代环境变化的第一驱动力"的论点提供支持。文章运用了区域学原理,对区域综合要素进行了分析,判定区域属于脆弱系统;运用地理景观理论,构建了距今约150年、100年、50年和现今(2000年)共4个时期的区域生态景观模型,揭示出人类逐阶强化胁迫的过程,并结合遥感分析,首次识别出松辽平原大面积荒漠和半荒漠;引进系统突变模型,论证了生态环境突变过程的存在及所特有的快速扩张性,可导致重大生态灾难--荒漠化过程失控。文章建议应认真研究中国广大地带的环境突变问题,制定科学合理的环境战略,应对全球环境变化的挑战。     

岩层移动动态过程的离散单元法分析

采动覆岩动态发展过程受地质、采矿条件诸多因素的影响,是一个十分复杂的时空过程。通过离散单元法数值模拟,揭示了综放开采条件下采场上覆岩层动态发展规律,特别是覆岩离层缝隙的分布规律、发展形态、空间位置以及与地质采矿条件的关系,揭示了工作面推进过程中,采场上覆岩层中重新分布的应力大小、方向及其发展变化规律,该应力的存在和变化规律是确定井下开采方法、支护方式的依据。     

基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法

广义位势理论为岩土材料的本构关系研究指出了更开阔的数学背景。基于广义位势理论可以构造出基于应力空间的模型,也可构造出基于应变空间的模型,利用两者之间的对称关系,把常规基于应力空间的模型直接转换到应变空间中,对本构模型自身无需做任何改动。基于广义位势理论也可以对已有的本构模型进行修正,比如,可基于广义位势理论对剑桥模型进行修正,这种修正可使模型利用三轴试验的部分成果,比单纯使用压缩试验的成果要好一些。另外,也初步探讨了模型的三维化问题。